Cálculo das perdas de carga para a especificação da bomba hidráulica!
Instalação de recalque básica! Para especificar a bomba hidráulica preciso da H B e da N B
H 0 e H 1 sempre conseguimos determinar no projeto! Pela equação da energia para o escoamento incompressível e em regime permanente, já que a instalação tem uma entrada e uma saída, temos: H H H Hp 0 B 1 total 2 2 p0 v0 p1 1v1 0 B 1 ab recalque z H z Hp Hp 2g 2g
O regime de escoamento do fluido também influencia! k Calculando pela fórmula universal, ou de Darcy Weisbach 2 2 L v L Q h f f f 2 DH 2g DH 2g A f coeficiente de perda de carga distribuída;l comprimento do tubo D diâmetro hidráulico que em conduto forçado D H v velocidade média do escoamento;g aceleração da gravidade Q vazão do escoamento;a área da seção formada pelo fluido int
Agora, vamos abordar a experiência de perda de carga singular h S K S 2 v 2g K S Q 2 2g A 2 Uma canalização que possui ao longo de sua extensão diversas singularidades, equivale, sob o ponto de vista de perda de carga, a um encanamento retilíneo de comprimento maior sem singularidades. O método consiste em adicionar à extensão da canalização, para efeito de cálculo, comprimentos tais que correspondam à mesma perda de carga que causariam as singularidades existentes na canalização. Esses comprimentos que substituem as singularidades são chamados de comprimentos equivalentes.
Perda em tubulação L Leq v L Leq H 2 2 Q Hp f f D 2g D 2g A H 2 E como achamos o f e os Leq? Os Leq através de catálogos, de preferencia do próprio fabricante!
Exemplos de Leq, podemos ampliar esta informação consultando: http://www.escoladavida.eng.br/mecfluquimica/planejamento_12015/consulta11.htm
Existem diferenças entre as tabelas, portanto é fundamental que saibamos qual usar e mencionar a referência!
Vamos agora ver a determinação do f http://www.escoladavida.eng.br/mecfluquimica/planejamento_12015/consulta11.htm
Introdução de dados: 1 0 temperatura do fluido Planilha preparada para água até 40 0 C Exemplo água a 20 0 C 2 0 diâmetro interno do tubo em mm, sendo forçado a área de seção livre do tubo e a rugosidade equivalente do mesmo, exemplo aço 40 com DN = 1,5, portanto consultando a norma ANSI B3610: D int = 40,8 mm; A = 13,1 cm² e K = 4,6 * 10-5 m
3 0 entramos com a vazão em m³/h, se ela estiver em outra unidade deve ser transformada para m³/h, exemplo 2,08 *10-3 m³/s Agora é só clicar na última aba comparação dos f e ler: Podemos ainda determinar o f pelo diagrama de Rouse e pelo diagrama de Moody
3 Q 2,0810 m v 1,59 4 A 13,110 s vdh 1,59 0,0408 Re 64524 6 1,00410 Re 6,510 4 Como deu maior que 2000, calculamos: DH 0,0408 887 850 5 k 4,610 1. Marcamos Re e descemos uma curva paralela as demais. 2. Marcamos DH/k 3. No cruzamento de Re com DH/k, puxamos uma horizontal para a direita e lemos f 6,5 * 10 5 0,024
5 4,610 D 0,0408 0,00113 D 0,025 6,5 x 10 4
Para a instalação de recalque a seguir, que transporta água a 20 0 C com uma vazão de 2,08 L/s, pede-se especificar a carga manométrica da bomba e a sua potência nominal, sabendo que seu rendimento é igual a 75%. Dados: instalação com uma tubulação de aço 40 com um único diâmetro nominal de 1,5 Dados: L ab = 4 m; L recalque = 82 m; g = 9,8 m/s²; (1) válvula de pé com crivo ou válvula de poço da Mipel; (2) - joelho fêmea de 90 0 da Tupy (3) - válvula de retenção vertical da Mipel; (4) - válvula globo reta sem guia aberta da Mipel; (5) - joelho fêmea de 90 0 da Tupy (6) - saída de canalização da Tupy H H H Hp 0 B 6 total 2 2 p0 v0 p6 6v6 0 B 6 ab recalque z H z Hp Hp 2g 2g